Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 2 - Схема реализации задуманного
Рисунок 3 - Фото каскада лазерных диодов. Размер собранного устройства не превышает трех дюймов
Игорь Иванович Сикорский - авиаконструктор
Рисунок 4 - И.Сикорский на борту "Русского витязя" на выставке 1915 года
Рисунок 5 - Sikorsky S-40
Рисунок 6 - Современный Sikorsky S-92
Памятник И.Сикорскому в Киеве на территории КПИ

Лазер поднимает вертолет в небо

Ключевые слова:  авиация, лазер, солнечная батарея

Опубликовал(а):  Клюев Павел Геннадиевич

14 ноября 2010

В августе этого года американская компания LaserMotive продемонстрировала любопытный эксперимент. Вертолет весом всего в 22 грамма продержался в воздухе в течение одного часа, получая питание от лазерного источника мощностью около 1 Вт. В качестве приемника излучения использовались солнечные батареи, конвертирующие падающее излучение в электрический ток.

Передачу энергии при помощи лазерного луча можно использовать для снабжения энергией летательных устройств, например, в космическом лифте. Впервые мысль о нем высказал еще Циолковский в конце позапрошлого века. Считается, что космический лифт можно будет использовать для поднятия грузов на земную орбиту.
Дистанционный способ передачи энергии очень практичен, ведь о линиях передачи здесь речь просто не идет. В реальных масштабах мощность лазерного источника оценивается в 2кВт. Им может быть, например, каскад из полупроводниковых лазеров, работающих в ближнем инфракрасном диапазоне. Луч лазера попадает в направляющую оптическую систему. При помощи данных системы позиционирования о положении объекта происходит постоянная подстройка направления излучения. На борту воздушного судна находятся приемники излучения - солнечные батареи. Такая схема может работать в двух вариациях: непрерывный режим работы подразумевает постоянное слежение лазера за объектом, в то же время второй режим допускает возвращение летательного объекта в зону подзарядки. Описанный способ интересен, в первую очередь, для беспилотных летательных аппаратов. Например, работающих на стационарных наблюдательных постах. Или выполняющих разведывательные миссии, удаляясь от станции на расстояние до 1000 миль и затем возвращаясь к ней.
Отметим,что компания LaserMotive специализируется на технологиях беспроводной доставки энергии, в частности занимается вопросами энергообеспечения будущего космического лифта. В конце октября был проведен еще один эксперимент, в котором вертолет продержался в воздухе около 12 часов.

А вот одним из первопроходцев в нелегком деле авиастроения (вертолетостроения) снова оказался наш земляк. Российская империя была богата на таланты. Вот и в киевской семье врача-психотерапевта 25 мая 1889 года родился Игорь Сикорский, которому суждено было стать одним из самых известных в мире авиаконструкторов. В мире, но, к сожалению, не на своей родине. Учился Игорь Сикорский в Петербургском морском училище, несмотря на то, что еще в детстве увлекся рассказами матери о Леонардо да Винчи и его винтокрылой машине. После окончания училища Игорь Сикорский поступил в Киевский политехнический институт, где и собрал свою первую команду, организовав студенческое авиационное общество. И это не стало напрасной затеей. Во дворе своего дома весной 1910 он запустил в небо свой первый вертолет, поднимающийся на небольшую высоту. И вот карьера пошла в гору. Выставка в Париже, создание новых моделей, работа в Петербурге... Все рухнуло в 1917, когда Сикорский был вынужден эмигрировать в США, где с трудом создал на собранные средства эмигрантов свою компанию Sikorsky Air Engineering в штате Коннектикут, став одним из самых известных авиаконструкторов, и - по праву - будучи одним из самых талантливых своего времени.
В Киеве на территории национального технического университета Украины "КПИ" есть памятник Игорю Сикорскому и музей вертолетостроения и космонавтики...

Список использованных источников

1 Видеофрагмент парящего вертолета на Youtube

2 Сайт компании LaserMotive

3 Новостной сюжет, посвященный И.Сикорскому

4 Фильм канала "Культура" об И.Сикорском


Источник:



Комментарии
Во-первых - боян. Лазеры уже давно предлагали для подпитки летательных аппаратов

во-вторых - жутко неэффективная схема.
Перемножьте КПД лазера на КПД солнечной батареи и сравните с мощностью источника накачки.

В-третьих - пыль, туман, атмосферная рефракция и расстояние лазер вообще обесценивают.

Вопрос: а зачем это исследование вообще проводили?
Красс Марта Ивановна, 16 ноября 2010 15:14 
+1.
КПД ничтожно, в условиях атмосферы с лазерами все плохо. Разве что попробовать найти такой диапазон длин волн, в котором рассенияе будет минимально.
Скорее это игрушка для военных ;) им на КПД наплевать, лишь бы "задачу" выполнить...
Клюев Павел Геннадиевич, 16 ноября 2010 23:43 
да, согласен в Вами, Марта Ивановна.скорее это игрушка для военных. к тому же они именно так и очертили его будущее примекнение. только военные цели не боле того. еще они пишут, что это удобно в плане того, что судну не нужно будет возвращаться на землю, только вернуться в зону подпитки, или что-то вроде этого. хотя в их материалах и упоминается о влиянии атмосферы, они продолжают свои исследования. все же не напишут. только намек. хотя и так понятно, что атмосфера очень сильно влияет на излучение.
22г и 1 Вт лазер... Т.е. на "проектном" 4,6кВт источнике один час провисят в воздухе 100 кг. не густо для космо-лифта.
Энергоустановка РУ вертолёта с 1 Квт двигателем может поднять от силы 10 кг (без солнечной батареи). 100кг потянет, наверное, только самолёт.
Теоретически можно создать лазер и приёмник в ИК диапазоне в окне прозрачности атмосферы. А в районе 10 мкм и облака с пылью станут не помехой. Но про КПД таких полупроводниковых лазеров промолчим. Да и какого размера должна быть приёмная ячейка, чтобы собирать большую часть расходящегося пучка лазера?

[SMALL]Личный опыт по передачи энергии лазера:
Я заставлял тлеть уголёк для шашлыков фирмы "добрый дядя" лазером 532нм 50мВт (по типу как на фото 3, слева).[/SMALL]
Сергиенко Роман Игорьевич, 01 декабря 2010 13:00 
Думаю, если бы все было так просто, то давно бы уже от солнца лазером на землю энергию передавали.
Палии Наталия Алексеевна, 02 декабря 2010 12:08 
Чтобы увидеть, как Лазер поднимает вертолет в небо, можно посмотреть еще и видео Lasers: Transforming Life, в конце ролика - фрагмент Tomorrow Technologies ("Tехнологии будущего")
Свирнов Сергей Валерьевич, 18 декабря 2010 10:31 
Слишком много затрат энергии .

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Сердце Наномира
Сердце Наномира

Дистанционный лекторий ФНМ МГУ
Опубликованы приглашения на 4 интересные лекции онлайн лектория проекта дистанционного образования факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова на ближайшую неделю.

Евгений Кац: Перовскит, загадка названия и история открытия
28 мая 2020 г. в 18:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция известного ученого, профессора Евгения Каца (Ben-Gurion University of the Negev) "Перовскит, загадка названия и история открытия", который известен не только своими выдающимися научными достижениями в области химии твердого тела, углеродных наноматериалов, перовскитной фотовольтаики, но и большим вкладом в популяризацию науки.

М.Гретцель "The stunning rise of perovskite solar cells"
28 мая 2020 г. в 19:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция всемирно известного ученого, профессора М.Гретцеля (Федеральная политехническая школа Лозанны) "The stunning rise of perovskite solar cells".

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии
Гудилин Е.А., Горбунова Ю.Г., Калмыков С.Н.
Отделение химии и наук о материалах РАН, а также химический факультет и факультет наук о материалах МГУ инициируют реализацию открытого образовательного проекта «Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии». В рамках проекта ведущие ученые, члены Российской и международных Академий, видные представители вузовской науки прочитают тематические образовательные лекции по химии, науках о материалах, современным подходам в биологии и медицине. Видеозаписи лекций будут размещены в открытом доступе и могут быть использованы ВУЗами в основной и дополнительной образовательных программах, а также для самоподготовки и мотивации студентов и аспирантов на будущие научные достижения.

2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
Анна Петренко
В статье рассказывается о коронавирусе 2019-nCoV — что мы знаем сегодня. А ведущие международные научные издательства предоставляют бесплатный доступ к новым статьям, посвященных изучению коронавируса

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.